KR20120117118A - 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이장치의 바텀 샤시에 조립되는 스터드나 리벳 등의 부품을 자동으로 삽입하는 설비에서 스터드나 리벳의 부품을 픽업하여 조립위치로 옮겨주는 헤드에 관한 것이다.
본 발명은 제품의 투입에서부터 스터드 삽입 후 제품의 배출까지의 전체적인 공정에 자동화 개념을 도입하는 한편, 이러한 자동화 공정하에서 스터드를 픽업한 후에 샤시의 해당 삽입 위치로 옮겨와 삽입하는 새로운 형태의 자동 삽입수단을 구현함으로써, 스터드 픽업에 필요한 시간을 줄이고 전체적인 이동량을 최소화하여 시간을 단축할 수 있는 등 스터드 삽입 공정의 효율성을 높일 수 있으며, 또 각각의 부품에 맞는 전용 툴이 부착되어 있어 진공 흡입력으로 부품을 흡착하여 삽입하는 방식을 채용함으로써, 부품의 형태에 따라서 앞부분의 툴만 교환하여 사용할 수 있는 등 설비의 전체적인 기능성 향상은 물론, 다양한 형태의 부품에 모두 적용할 수 있는 등 호환성을 향상시킬 수 있는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드를 제공한다.

Description

부품 자동 삽입기의 픽업 헤드{Pick-up head for auto stud insert equipment}

본 발명은 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스플레이장치의 바텀 샤시에 조립되는 스터드나 리벳 등의 부품을 자동으로 삽입하는 설비에서 스터드나 리벳의 부품을 픽업하여 조립위치로 옮겨주는 헤드에 관한 것이다.

최근 정보처리장치의 발달과 더불어 사용자와 정보처리장치 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 화상 표시장치 또는 영상 표시장치 등과 같은 디스플레이장치의 수요가 급격히 증가하는 추세이다.

이러한 디스플레이장치의 구성부품들은 외부의 충격으로부터 보호 및 고정을 위하여 샤시 등에 수납되며, 보통 샤시의 내부에는 백라이트 어셈블리 등을 포함하는 여러 부품들이 수납되어 샤시측에 지지되는 구조로 고정된다.

예를 들면, 상기 샤시는 백라이트 어셈블리 및 표시패널 어셈블리를 지지하거나 보호하기 위하여 설치되는 것으로서, 설치되는 전후 위치에 따라서 탑 샤시와 바텀 샤시로 구분되며, 알루미늄 합금이나 스테인리스 스틸 등의 금속 재료로 제작된다.

보통 금속 판재로 되어 있는 샤시는 프레스 공정을 통해 성형 가공되어, 상부면과 네 측면을 가지는 사각형상으로 제작된 것으로서, 이러한 샤시를 제작하기 위해서는 다단계의 프레스 공정을 거쳐야 한다.

예를 들면, 먼저 금속 원판을 소정의 크기 및 형상으로 절단하는데, 전체적으로는 직사각형의 형상을 가지도록 절단하며, 컴파운드 금형을 이용하여 외형과 일부 구멍을 동시에 따내는 방법으로 가공한다.

다음으로 판재에 후가공의 기준이 되는 위치를 표시하고, 필요에 따라 작은 홀을 가공하는 피어싱(piercing), 국부적인 돌기를 만드는 엠보싱(embossing), Z 벤딩(Z bending), 버링(burring), 슬리팅(slitting), 각인 등의 추가적인 공정을 실시한다.

이후 판재의 사방 가장자리를 따라 측면 형성하는 과정으로, 판재의 사방 가장자리를 일정 폭만큼 'ㄱ'자 형태로 절곡(bending)하는 박스 벤딩(box bending)을 실시하며, 이로서 판재는 상부면과 네 측면으로 구성되어진다.

상기와 같이 측면 형성을 위한 박스 벤딩을 실시한 후에는 프레임의 상부면 중앙에 사각홀을 형성하기 위하여 피어싱 다이에 올려진 프레임의 상부면 중앙부분을 피어싱 펀치로 개구(opening)하게 되고, 이렇게 성형 가공이 모두 완료된 후에는 압출 바 등과 같은 부속 부품을 조립하는 것으로서 샤시의 제작과정이 모두 완료된다.

이러한 샤시의 제작과정 중 버링 공정은 샤시에 스터드를 압입하기 위해 홀을 뚫거나 넓히는 공정으로서, 버링 공정에 의해 만들어진 홀에는 각종 스터드나 리벳 등이 압입된다.

이때, 상기 스터드는 내부 구성부품들을 샤시측에 고정시키기 위한 체결수단으로서의 역할은 물론, 디스플레이장치 전체를 벽체 등에 설치할 때 지지수단으로서의 역할을 수행하는 부재이다.

이러한 스터드의 결합 형태를 살펴보면, 도 5에 도시한 바와 같이, 샤시(130)에는 버링 공정에 의해 만들어진 홀(160)이 형성되고, 이때의 홀(160) 내에 각종 스터드나 리벳 등과 같은 부품(150)이 압입되는 형태로 결합된다.

하나의 샤시에는 보통 10개 내지 15개 정도의 부품, 예를 들면 스터드가 조립되며, 이렇게 조립되는 각각의 스터드는 해당 위치에서 부품들과 체결되거나, 지지체로서의 역할을 하게 된다.

보통 샤시에 스터드를 삽입하는 공정은 수작업에 의해 이루어지며, 샤시 조립 파트에 대략 10명에서 15명 정도의 많은 수의 작업자가 배치되어 스터드를 일일이 삽입하는 방식으로 작업을 하고 있다.

그러나, 기존의 스터드 조립 공정에서는 스터드 삽입 작업을 수작업에 의존하여 수행하는 관계로 작업성 및 생산성이 저하되는 문제가 있을 뿐만 아니라, 인건비 측면에서도 불리한 점이 있으며, 특히 작업자의 실수로 인한 오 삽입, 미 삽입 등의 사례가 빈번하게 발생하면서 조립 불량이나 제품 불량을 초래하게 되고, 설비 전체의 가동률을 떨어뜨리는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 제품의 투입에서부터 스터드 삽입 후 제품의 배출까지의 전체적인 공정에 자동화 개념을 도입하는 한편, 이러한 자동화 공정하에서 스터드를 픽업한 후에 샤시의 해당 삽입 위치로 옮겨와 삽입하는 새로운 형태의 자동 삽입수단을 구현함으로써, 스터드 픽업에 필요한 시간을 줄이고 전체적인 이동량을 최소화하여 시간을 단축할 수 있는 등 스터드 삽입 공정의 효율성을 높일 수 있는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 각각의 부품에 맞는 전용 툴이 부착되어 있어 진공 흡입력으로 부품을 흡착하여 삽입하는 방식을 채용함으로써, 부품의 형태에 따라서 앞부분의 툴만 교환하여 사용할 수 있는 등 설비의 전체적인 기능성 향상은 물론, 다양한 형태의 부품에 모두 적용할 수 있는 등 호환성을 향상시킬 수 있는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 픽업 헤드는 부품 흡입을 위한 진공압을 제공하는 에어 유니트를 가지는 헤드 본체 및 상기 헤드 본체의 Z축 방향 이동을 위한 리니어 모션과, 상기 헤드 본체의 전면 하단부에 설치되어 부품을 흡착 방식으로 픽업하는 헤드부를 포함하며, 상기 헤드부는 헤드 본체측에 고정되며 공기 출입이 가능한 2개의 포트가 배속되어 있는 다수의 실린더를 가지는 헤드 블럭과, 상기 헤드 블럭상에서 일렬로 나란하게 배치되는 형태로 설치되고 헤드 블럭에 있는 각 실린더에 하나씩 배속되는 동시에 위아래로 이동가능하며 내부에는 축선을 따라 형성되면서 에어 유니트측과 연결되는 에어 홀을 가지는 다수의 헤드 핀과, 상기 헤드 핀의 하단부에 착탈가능한 구조로 설치되어 부품을 흡착하는 것으로서 내부에는 헤드 핀의 에어 홀과 통하는 에어 홀을 가지는 툴을 포함하여 구성된다.

따라서, 상기 픽업 헤드는 바텀 샤시에 조립되는 스터드 및 리벳 등의 부품을 자동으로 픽업한 후에 정해진 위치에 삽입할 수 있고, 결국 부품의 오 삽입이나 미 삽입 등의 불량을 막을 수 있는 등 부품 삽입 공정의 신속성 및 정확성을 확보할 수 있다.

여기서, 상기 헤드 핀의 경우, 헤드 블럭의 실린더 내에 동심원상으로 관통 위치되면서 핀 몸체의 외주 둘레에 형성되는 동시에 실린더의 내부에 위치되는 피스톤부를 이용하여 에어압을 받아 위아래로 움직일 수 있도록 하는 것이 구조 단순화 및 작동성 개선 측면에서 바람직하다.

그리고, 상기 툴의 경우에도 헤드 핀의 암나사부에 체결되는 상단부의 수나사부를 이용한 체결구조로 헤드 핀측에 착탈가능하게 설치하여, 부품의 형태에 따라 툴만 교체하여 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, X축, Y축 및 Z축으로 움직이는 픽업 헤드를 통해 스터드를 정해진 위치에 자동으로 삽입하는 메카니즘을 적용함으로써, 스터드 오 삽입이나 미 삽입 문제없이 스터드를 정확한 위치에 삽입할 수 있는 등 스터드 삽입 공정의 정확도를 높일 수 있다.

둘째, 스터드 픽업에 필요한 시간을 줄이고 전체적인 이동량을 최소화하여 시간을 단축할 수 있는 등 스터드 삽입 공정의 효율성을 높일 수 있다.

셋째, 각각의 부품에 맞는 전용 툴을 탈부착하여 사용하는 방식이므로, 부품의 사양이 바뀌는 경우에도 적극적으로 대응할 수 있는 등 호환성 확보는 물론 기능성 향상을 도모할 수 있다.

넷째, 스터드 삽입과 관련한 전체적인 사이클 타임을 단축할 수 있어 설비의 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드를 나타내는 사시도
도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드에서 헤드부를 나타내는 사시도
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드의 작동상태를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드의 설치상태를 나타내는 사시도
도 5는 샤시에 스터드나 너트 등과 같은 부품이 조립되어 있는 상태를 나타내는 개략도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드를 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 픽업 헤드는 바텀 샤시에 조립(압입)되는 스터드 및 리벳 등의 부품을 자동으로 픽업 및 삽입하는 수단으로서, 부품 공급부(미도시)에서 대략 10개 정도의 부품, 예를 들면 스터드를 픽업해서 삽입할 수 있으며, 따라서 스터드 픽업에 필요한 시간을 줄일 수 있고, 픽업 헤드 이동량을 최소화하여 시간을 단축시킬 수 있는 등 전반적으로 스터드 삽입 공정을 효율적으로 수행할 수 있다.

이를 위하여, 상기 픽업 헤드는 헤드 본체(11) 및 리니어 모션(12), 그리고 실질적으로 부품을 픽업하는 헤드부(13)를 포함한다.

상기 리니어 모션(12)은 헤드부(13)를 포함하는 헤드 본체(11) 전체를 Z축 방향, 즉 상하 방향으로 이동시켜주는 액추에이터 수단으로서, 헤드 본체(11)의 후면부에 결합되어 헤드 본체(11)를 위아래로 움직여주게 되고, 상단부 뒷쪽으로는 브라켓(27)이 부착되어 있어서 이것을 이용하여 후술하는 X축 리니어 모션측에 수직자세로 설치된다.

상기 헤드 본체(13)는 사각의 플레이트 형태로 이루어져 있으며, 헤드부(13)를 비롯하여 각종 장치나 기기들이 부착되는 지지체로서의 역할을 하는 부분으로서, 그 후면부를 통해 리니어 모션(12)의 모션블럭(이동체)상에 결합되어 지지된다.

이러한 헤드 본체(13)에는 부품 픽업시 흡입력(진공압)을 제공하는 에어 유지트(10)가 구비되며, 이때의 에어 유니트(10)는 솔레노이드, 각종 포트 등을 조합한 구조로서, 컴프레서 등과 같은 외부의 동력원측과 연결되어 진공압을 공급받고 또 이를 단속하는 등의 기능을 수행하게 되고, 최종적으로는 헤드부(13)에 있는 툴(19)측으로 진공압을 제공하게 된다.

이때, 상기 에어 유니트(10)는 유니트 블럭(24a) 내에 장착되는 어셈블리 형태로 이루어지고, 이러한 어셈블리 형태 그대로 헤드 본체(13)의 전면 상부에 설치된다.

그리고, 상기 헤드부(13)는 헤드 본체(11)의 전면 하부에 설치되며, 이에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

특히, 상기 헤드부(13)에는 부품 삽입위치, 즉 샤시에 있는 홀의 위치에 맞게 픽업 헤드의 위치를 세팅하거나, 그 밖에 픽업 헤드의 이동 궤적을 설정할 때, 설비 본체나 샤시 등에 있는 소정의 기준점 등을 촬영하기 위한 비전 유니트(22)가 마련되고, 이때의 비전 유니트(22)에서 촬영된 정보는 제어부(미도시)로 보내져서 픽업 헤드의 작동을 제어하는데 사용된다.

이러한 비전 유니트(22)는 유니트 블럭(24b)과 카메라(29) 등으로 구성되며, 헤드부(13)의 헤드 블럭(16) 전면에 설치된다.

물론, 이때의 비전 유니트(22)는 헤드부측이 아닌 헤드 본체(11)측에 설치될 수도 있다.

도 2a 및 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드에서 헤드부를 나타내는 사시도이다.

도 2a 및 2b에 도시한 바와 같이, 상기 헤드부(13)는 헤드 핀(18)의 상하 작동을 이용하여 부품을 픽업하거나, 픽업한 부품을 샤시측 홀에 삽입하는 수단으로서, 길다란 사각 블럭 형태로 이루어진 헤드 블럭(16)과, 상기 헤드 블럭(16)에 조립되어 상하로 움직이는 헤드 핀(18)과, 상기 헤드 핀(18)의 하단부에 결합되어 실질적으로 부품을 픽업하는 툴(19)을 포함한다.

상기 헤드 블럭(16)은 양쪽의 후면 돌출부분을 이용하여 헤드 본체(11)의 전면 하부에 체결구조로 고정되며, 내부에는 헤드 핀(18)의 설치를 위한 다수의 실린더(15)가 마련된다.

이때, 상기 실린더(15)는 블럭 두께를 관통하는 홀과 이 홀의 상부와 하부를 플러그(25)로 각각 마감함으로써 조성되는 내부 공간을 의미하며, 이렇게 조성되는 실린더(15)의 내부에는 헤드 핀(18)이 가지는 피스톤부(20)가 위치할 수 있게 된다.

여기서, 상기 플러그(25)는 블럭에 나사체결구조로 장착될 수 있고, 헤드 핀(18)이 관통되는 중심부의 홀은 O-링 등으로 기밀이 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 헤드 블럭(16)의 후면부에는 각 실린더(15)에 위아래 1개씩 배속되는 포트(14a,14b)가 설치되며, 이때의 포트(14a,14b)는 공기의 출입을 위한 수단으로서 실린더(15)의 내부와 통하는 구조를 갖게 되고, 컴프레서 등과 같은 외부의 동력원측과 연결된다.

이에 따라, 상기 포트(14a,14b)를 통해 공급되는 공기의 압력이 피스톤부(20)에 의해 구획되는 실린더(15)의 내부 상부 공간과 하부 공간에 선택적으로 작용하게 되면, 피스톤부(20)를 가지는 헤드 핀(18)은 상하로 움직일 수 있게 된다.

이러한 실린더(15)는 헤드 블럭(16)의 좌우 길이방향을 따라 가면서 일정간격으로 배치되는 다수 개가 마련되고, 각각의 독립된 실린더(15)에는 하나씩의 헤드 핀(18)이 배속될 수 있게 된다.

상기 헤드 핀(18)은 내부에 축선을 따라 형성되면서 에어 유니트(10)측과 연결되는 에어 홀(17a)을 가지는 길다란 핀 형태로 이루어지며, 핀 몸체의 외주 둘레에는 길이 중간쯤의 위치에 피스톤부(19)가 형성되어 있어서, 이때의 피스톤부(19)를 이용하여 실린더(15)의 내부에 위치되면서 지지될 수 있게 된다.

이러한 상기 헤드 핀(18)는 헤드 블럭(16)상에서 블럭 좌우 길이방향을 따라 일렬로 나란하게 배치되며, 각 실린더(15)에 하나씩 배속되어 지지되면서 위아래로 이동가능하게 설치된다.

예를 들면, 상기 헤드 핀(18)은 헤드 블럭(16)의 실린더(15) 내에 동심원상으로 관통 설치되며, 이때의 실린더(15) 내부에 위치되는 피스톤부(19)를 이용하여 실린더(15) 내에 작용하는 에어압에 의해 상하로 동작할 수 있게 된다.

그리고, 상기 헤드 핀(18)의 상단부는 도시하지는 않았지만 에어 유니트(10)측과 튜브나 호스 등으로 연결되어 진공압을 제공받을 수 있게 된다.

실질적으로 부품을 흡착하는 툴(19)은 대략 원통형의 툴 몸체를 가지면서 헤드 핀(18)의 하단에 착탈가능한 구조로 설치된다.

즉, 상기 툴(19)의 상단부에는 수나사부(22)가 형성되고, 이에 대응하여 헤드 핀(18)의 하단부 내주면에는 암나사부(21)가 형성되며, 이에 따라 툴(19)의 상단부가 헤드 핀(18)의 내주면에 일부 삽입되면서 이때의 수나사부(22)와 암나사부(21)가 서로 체결되므로서, 상기 툴(19)은 나사 체결 및 해제 조작에 의해 헤드 핀(18)측에 장착되거나 또는 탈거될 수 있게 된다.

따라서, 상기 툴(19)을 각각의 부품에 맞는 전용 툴의 형태로 구비하는 경우, 부품의 형태에 따라 해당 전용 툴만 교환해서 사용할 수 있으며, 설비에 전용 툴 번호를 설정하여 입력하면 자동으로 인식해서 위치를 보정하는 방식으로 공정을 수행할 수 있게 된다.

예를 들면, 도 2a에서 볼 수 있듯이 다양한 형태의 부품(150)에 맞는 전용 툴(19)을 헤드 핀(18)에 장착하여 사용할 수 있다.

물론, 픽업 헤드의 경우에 한 종류의 부품(150)에 맞는 전용 툴(19)을 일괄적으로 장착하여 사용하게 되지만, 경우에 따라서는 몇 가지 종류의 부품(150)에 맞는 여러 개의 전용 툴(19)를 픽업 헤드에 함께 장착하여 사용할 수도 있다.

이러한 툴(19)에는 부품 흡착을 위한 진공압이 전해지는 에어 홀(17b)이 구비되어 있으며, 이때의 에어 홀(17b)은 툴 몸체의 축선을 따라 형성되면서 헤드 핀(18)에 있는 에어 홀(17a)과 곧바로 통할 수 있게 된다.

그리고, 상기 툴(19)의 하단면에는 요입형의 부품 안착홈(28)이 형성되어 있어서 부품이 안정적으로 툴(19)의 하단에 흡착될 수 있게 되며, 이때의 부품 안착홈(28)은 각 전용 툴 마다 해당 부품의 헤드부의 직경에 상응하는 크기를 가질 수 있게 된다.

또한, 상기 헤드부(13)에는 헤드 핀(18)의 위치를 감지하는 수단으로 센서(도 1과 도 3a 및 3b에서 도면부호 26)가 마련되며, 이때의 센서(26)는 헤드 블럭(16)의 전면 각 실린더(15) 위치마다 하나씩 설치되어, 실린더(15) 내에서 동작하는 피스톤부(20)를 감지하는 방식으로 헤드 핀(18)의 위치를 검출하게 된다.

이렇게 센서(26)에 의해 검출된 신호를 진공압을 단속하는 에어 유니트의 제어신호 등으로 쓰일 수 있게 된다.

여기서, 상기 센서(26)는 통상의 근접 센싱 방식을 적용할 수 있다.

도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드의 작동상태를 나타내는 단면도로서, 여기서는 픽업 헤드로 픽업한 부품(150)을 샤시(130)에 삽입하는 과정을 보여준다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 부품 삽입 전 상태로서, 헤드부(13)의 헤드 핀(18)에 있는 에어 홀(17a) 및 툴(19)에 있는 에어 홀(17b)에는 에어 유니트(미도시)측에서 제공되는 진공압이 작용하게 되고, 이때의 진공압에 의해 툴(19)의 하단에는 부품(150)이 흡착된 상태로 있게 된다.

그리고, 헤드 블럭(16)의 실린더(15)에는 아래쪽 포트(14b)를 통해 공급되는 에어압에 의해 헤드 핀(18)의 피스톤부(20)는 위로 밀려 올라가 있게 되고, 이에 따라 부품(150)을 포함하는 헤드 핀(18) 전체는 상승된 위치를 유지하게 된다.

도 3b에 도시한 바와 같이, 부품 삽입 상태로서, 헤드 블럭(16)에 있는 윗쪽의 포트(14a)를 통해 실린더(15)의 내부로 에어압에 공급되면, 이때의 헤드 핀(18)은 아래로 하강하게 되고, 이와 함께 툴(19)에 흡착되어 있던 부품(150)은 샤시(130)의 홀 속으로 삽입된다.

이렇게 샤시측에 부품의 삽입이 완료된 후에는 센서(26)의 신호 등을 통해 헤드 핀(18)과 툴(19)의 에어 홀(17a,17b)에 작용되었던 진공압이 해제되고, 결국 픽업 헤드는 부품(150)만 샤시(130)측에 남겨둔채 상승하여 다음 부품 삽입 작업을 준비하게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드의 설치상태를 나타내는 사시도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 픽업 헤드(170)는 부품, 예를 들면 스터드를 자동으로 삽입하는 자동화 설비에서 스터드 삽입 공정의 영역 내에 위치되고, 스터드 삽입 공정의 영역 내에 로딩되는 샤시(130)의 각 스터드 삽입 위치를 찾아가면서 스터드를 자동으로 삽입하는 일을 수행하게 된다.

이를 위하여, 설비 본체(120)의 스터드 삽입 공정의 영역에는 2개의 나란한 Y축 리니어 모션(110)이 설치되고, 이렇게 설치되는 Y축 리니어 모션(110)의 상부에는 양쪽의 Y축 리니어 모션(110)을 가로지르는 X축 리니어 모션(100)이 설치되어 Y축 리니어 모션(110)에 의해 Y축 방향으로 이동 가능하게 되며, 이렇게 설치되는 X축 리니어 모션(100)상에 픽업 헤드(170)가 설치된다.

따라서, 상기 픽업 헤드(170)는 X축 리니어 모션(100)의 작동, Y축 리니어 모션(110)의 작동 및 자체적으로 가지고 있는 리니어 모션(12)에 의해 X축 방향(설비 폭 방향), Y축 방향(설비 길이 방향) 및 Z축 방향(상하 방향)으로 이동하면서 미리 프로그램되어 있는 제어로직에 따라 스터드를 픽업하는 것은 물론, 픽업한 스터드를 샤시(130)측의 정해진 위치에 스터드를 삽입하는 작업을 수행하게 된다.

예를 들면, 상기 픽업 헤드(170)는 설비 본체(130)의 일측에 마련되어 있는 부품 공급부(140)측으로 이동하여 다수의 스터드를 픽업한 후, 스터드 삽입 공정의 영역으로 샤시(130)가 로딩되면, X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동 및 동작하면서 샤시(130)의 해당 위치를 찾아 픽업한 스터드를 하나씩 삽입하게 된다.

그리고, 스터드 삽입이 완료된 샤시(130)는 후속 공정인 스터드 압입 공정으로 진행되고, 새로운 샤시(130)가 스터드 삽입 공정의 영역에 다시 로딩되면, 위와 같은 이동 및 동작을 반복하면서 스터드를 삽입작업을 수행하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 스터드의 픽업 및 삽입 작업을 자동으로 수행하는 새로운 픽업 헤드를 구현함으로써, 스터드 픽업 및 삽입에 필요한 시간과 이동 거리를 단축할 수 있고, 따라서 스터드 삽입 공정을 포함하는 전체적인 스터드 조립(압입) 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 등 제품의 불량 발생을 현저히 줄일 수 있고 전반적인 생산성 향상을 도모할 수 있다.

10 : 에어 유니트 11 : 헤드 본체
12 : 리니어 모션 13 : 헤드부
14a,14b : 포트 15 : 실린더
16 : 헤드 블럭 17a,17b : 에어 홀
18 : 헤드 핀 19 : 툴
20 : 피스톤부 21 : 암나사부
22 : 수나사부 23 : 비전 유니트
24a,24b : 유니트 블럭 25 : 플러그
26 : 센서 27 : 브라켓
28 : 부품 안착홈 29 : 카메라
100 : X축 리니어 모션 110 : Y축 리니어 모션
120 : 설비 본체 130 : 샤시
140 : 부품 공급부 150 : 부품
160 : 홀 170 : 픽업 헤드

Claims (5)

1. 부품 흡입을 위한 진공압을 제공하는 에어 유니트(10)를 가지는 헤드 본체(11) 및 상기 헤드 본체(11)의 Z축 방향 이동을 위한 리니어 모션(12)과, 상기 헤드 본체(11)의 전면 하단부에 설치되어 부품을 흡착 방식으로 픽업하는 헤드부(13)를 포함하며,
   상기 헤드부(13)는 헤드 본체(11)측에 고정되며 공기 출입이 가능한 2개의 포트(14a,14b)가 배속되어 있는 다수의 실린더(15)를 가지는 헤드 블럭(16)과, 상기 헤드 블럭(16)상에서 일렬로 나란하게 배치되는 형태로 설치되고 헤드 블럭(16)에 있는 각 실린더(15)에 하나씩 배속되는 동시에 위아래로 이동가능하며 내부에는 축선을 따라 형성되면서 에어 유니트(10)측과 연결되는 에어 홀(17a)을 가지는 다수의 헤드 핀(18)과, 상기 헤드 핀(18)의 하단부에 착탈가능한 구조로 설치되어 부품을 흡착하는 것으로서 내부에는 헤드 핀(18)의 에어 홀(17a)과 통하는 에어 홀(17b)을 가지는 툴(19)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 헤드 핀(18)은 헤드 블럭(16)의 실린더(15) 내에 동심원상으로 관통 위치되면서 핀 몸체의 외주 둘레에 형성되는 동시에 실린더(15)의 내부에 위치되는 피스톤부(20)를 이용하여 에어압을 받아 위아래로 움직일 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 툴(19)은 헤드 핀(18)의 암나사부(21)에 체결되는 상단부의 수나사부(22)를 이용한 체결구조로 헤드 핀(18)측에 착탈가능하게 설치됨으로써 부품의 형태에 따라 툴만 교체하여 사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 헤드 본체(11)를 포함하는 리니어 모션(12) 전체는 설비에 마련되어 있는 X축 리니어 모션(100)과 Y축 리니어 모션(110)에 의해 X축 및 Y축 방향으로 이동하면서 해당 위치에 부품을 삽입할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 헤드부(13)는 헤드 블럭(16)의 전면에 설치되어 픽업 헤드의 위치를 세팅할 때 기준점을 촬영하기 위한 비전 유니트(23)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부품 자동 삽입기의 픽업 헤드.

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